太陽能電池板的清理與未來市場《個人總結(jié)版》

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1、太陽能電池板的清理與未來市場 太陽能（Solar Energy），一般是指太陽光的輻射能量，在現(xiàn)代我們一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存，隨著全球不可再生資源的消耗利用，才有意把太陽能進(jìn)一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來 源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢能等等。太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。太陽能電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。1. 成本最低只有用水

2、刷洗。這屬于長期維護(hù)。沒有別的辦法，灰塵遮擋嚴(yán)重的話發(fā)電效率降低很多2. 請清理工人，這個比較有效，但是成本可能會比較高，太陽能施工方優(yōu)先推薦3. 購買渠槽式太陽能電池板，只需在方陣最頂端安裝噴頭即可，水流會順著渠道流出，但這樣天陽能電池板的造價(jià)太高，國內(nèi)還沒有出現(xiàn)類似，隨著我國對太陽能的重視和技術(shù)的日益成熟，太陽能電池板的清理技術(shù)會普遍，太陽能電池板的清理工作主要放在早晨，傍晚，陰雨天氣，這主要是防止在發(fā)電過程中人身安全和認(rèn)為陰影帶來的光伏陣列發(fā)生熱斑效應(yīng)進(jìn)而造成電量損失甚至組件的燒毀。盡量避免發(fā)電過程中清理，如必須清理請關(guān)閉各方陣中的回流裝置確保屋頂方陣斷電情況下工作。染料敏化太陽能電池顯

3、著降低成本 太陽能是最有前途的一種可再生能源，但是，傳統(tǒng)的太陽能電池的成本高，至今一直限制著它的普及。為了提高太陽能的競爭力，科學(xué)家們轉(zhuǎn)向開發(fā)染料敏化太陽能電池，這種太陽能電池使用低成本的有機(jī)染料和二氧化鈦（TiO2：titanium dioxide）納米粒子，取代昂貴的半導(dǎo)體和稀土元素，用以吸收陽光。新加坡科技研究署（A*STAR）材料研究與工程所的黃兆紅（Zhaohong Huang）和同事，現(xiàn)在進(jìn)一步降低了染料敏化太陽能電池的成本，他們甚至取代了銦錫氧化物（ITO：ndium tin oxide）這種標(biāo)準(zhǔn)透明電極材料，而采用碳納米管。典型的染料敏化太陽能電池包含一個多孔層，上面的二氧化鈦

4、納米粒子沉浸在一種有機(jī)染料中。這種染料吸收太陽光，把這種能量轉(zhuǎn)換成電能，電流進(jìn)入二氧化鈦納米粒子。面向太陽一面的太陽能電池，通常覆蓋透明電極，可攜帶電荷載體，離開二氧化鈦，并導(dǎo)出太陽能電池。“ 為了克服這個問題，染料敏化太陽能電池采用二氧化鈦薄膜，性能顯著提高，勝過那些沒采用的電池。太陽能轉(zhuǎn)換效率只有1.8，低于傳統(tǒng)的太陽能電池，這些傳統(tǒng)電池都使用ITO電極。這是由于較高的電阻，而且降低了碳納米管薄膜的光學(xué)透明度，這就限制了進(jìn)入電池的陽光照射量。 如果成功的話，這些成果會極大地影響染料敏化太陽能電池的成本和穩(wěn)定性。 碳納米管電極。采用碳納米管有顯著的成本優(yōu)勢。然而，在早期的設(shè)計(jì)（左）中，碳納米

5、管會退化，這是因?yàn)橐恍┗瘜W(xué)過程（電子：電子，i3-：在液體中的離子）。現(xiàn)在，使用鈦氧化物保護(hù)薄層，可以穩(wěn)定碳納米管（右），提高了這些電池的性能日本新能源機(jī)構(gòu)NEDO研發(fā)出世界最小光伏逆變器 日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）日前宣布，由產(chǎn)業(yè)界、政府、學(xué)術(shù)界聯(lián)合組建的技術(shù)研究組織“下一代電力電子研究開發(fā)機(jī)構(gòu)”，已成功研發(fā)出世界上最小的逆變器。與一般逆變器相比，其尺寸僅為約二十五分之一，縮至約500立方厘米。該項(xiàng)成果未來有望應(yīng)用于電動汽車和鐵路。逆變器是將直流電變成交流電的裝置，由于可提高電機(jī)的轉(zhuǎn)動效率，因而常用于家電等領(lǐng)域，將太陽能發(fā)電產(chǎn)生的直流電接入交流電的輸電線的過程中，逆變器也是不

6、可或缺的裝置。此次開發(fā)的逆變器使用了硅碳化合物作為半導(dǎo)體元件材料，而非以往的硅。電力變換效率得到提升，從而實(shí)現(xiàn)了小型化。實(shí)驗(yàn)中，該逆變器成功連續(xù)驅(qū)動輸出功率達(dá)15千瓦的電機(jī)，這一功率相當(dāng)于家用空調(diào)的15倍以上。隋征國家對太陽能重視，晶體材料的價(jià)格將走下坡路線多晶硅：核心競爭力仍待提升國外需求增長放緩，國內(nèi)面臨進(jìn)口產(chǎn)品擠壓 中國電子材料行業(yè)協(xié)會經(jīng)技部主任、多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長魯瑾發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)是國內(nèi)業(yè)者所肩負(fù)的重要使命。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展甚至國防軍工業(yè)的發(fā)展都離不開我國自有的多晶硅產(chǎn)業(yè)。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化、完成減

7、排目標(biāo)的重要保證。多晶硅作為太陽能光伏發(fā)電的基礎(chǔ)原材料，其產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義，美國、日本等發(fā)達(dá)國家都將其作為重要的戰(zhàn)略物資。正是我國多晶硅產(chǎn)業(yè)迅速的發(fā)展壯大，才支撐著我國太陽能電池的產(chǎn)量連續(xù)五年位列世界第一。當(dāng)今，國外市場需求增長的放緩、國內(nèi)外市場競爭的加劇以及產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的深層次矛盾，使我國多晶硅產(chǎn)業(yè)又一次站在了機(jī)遇和挑戰(zhàn)的關(guān)口。我國多晶硅產(chǎn)業(yè)迫切需要完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動產(chǎn)業(yè)配套，在規(guī)模與成本上提升核心競爭力。產(chǎn)量已占全球35%我國的多晶硅產(chǎn)量已占全球的35%左右，2012年年末我國多晶硅產(chǎn)能將達(dá)到20萬噸。2011年，一方面受歐債危機(jī)的影響，光伏產(chǎn)品的主要市場歐洲各國大幅度削減政策

8、補(bǔ)貼，從而使光伏產(chǎn)業(yè)受到了很大沖擊；另一方面，20102011年上半年間，光伏產(chǎn)業(yè)的投入反而不斷加大，產(chǎn)能大幅度擴(kuò)大，使得全球太陽能電池產(chǎn)品庫存壓力凸顯。光伏行業(yè)進(jìn)入新一輪的調(diào)整期，國內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)也深受此影響。2011年隨著多晶硅企業(yè)新建和擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能的釋放，全球多晶硅產(chǎn)量繼續(xù)不斷增長。2011年，全球總產(chǎn)量達(dá)到24萬噸，同比2010年增長了30%，預(yù)計(jì)2012年仍將有30%左右的增長。全球范圍內(nèi)，多晶硅市場供需基本平衡或供略大于求。在光伏行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動下，我國國內(nèi)對多晶硅的需求量也在逐年增長。從2008年的16544噸消耗量，增加到2011年的146131噸。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會最新調(diào)查統(tǒng)計(jì)

9、，2011年國內(nèi)多晶硅產(chǎn)量達(dá)到82768噸，同比2010年45021噸增長84%。產(chǎn)業(yè)依舊保持快速增長的勢頭，20062011年我國多晶硅產(chǎn)量翻了數(shù)番，年均增長超過100%。2011全年銷售額超過230億元，與2010年基本持平；就業(yè)總?cè)藬?shù)超過1.5萬人，其中技術(shù)人員超過5000人。截至2011年年底，我國已建多晶硅生產(chǎn)線的總產(chǎn)能達(dá)到14.8萬噸，預(yù)計(jì)到2012年年末我國多晶硅產(chǎn)能將達(dá)到20萬噸。我國的多晶硅產(chǎn)量已占全球的35%左右，已成為繼美、德之后的全球多晶硅生產(chǎn)大國。近幾年國內(nèi)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)取得了快速的發(fā)展，已經(jīng)打破了國際多晶硅生產(chǎn)格局。我國部分企業(yè)，如江蘇中能、賽維LDK、洛陽中硅和重

10、慶大全等企業(yè)，產(chǎn)能規(guī)模已躋身世界前列。江蘇中能以全年產(chǎn)量接近3萬噸、產(chǎn)能4.6萬噸成為全球第三大多晶硅生產(chǎn)企業(yè)，其多晶硅產(chǎn)量占國內(nèi)總產(chǎn)量的36%。賽維LDK年產(chǎn)量也已超過萬噸。 大規(guī)模生產(chǎn)體系已形成在生產(chǎn)實(shí)踐中積累，已突破并掌握了改良西門子法規(guī)?；a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)。我國多晶硅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷提升。近幾年來，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)能產(chǎn)量規(guī)模年年翻番的基礎(chǔ)上，企業(yè)通過自主研發(fā)、引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)并消化吸收等方式，在生產(chǎn)實(shí)踐中積累，已突破并掌握了改良西門子法規(guī)?；a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，多晶硅大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系已經(jīng)形成。工業(yè)和信息化部太陽能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃報(bào)告中指出，“十一五”期間，我國光伏產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排取得顯

11、著成效，副產(chǎn)物綜合利用水平穩(wěn)步提高，資源利用率整體取得大幅提升。根據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)多晶硅企業(yè)的平均綜合電耗已由2006年的每生產(chǎn)1公斤多晶硅消耗300350千瓦時，下降為2011年的80150千瓦時，部分技術(shù)先進(jìn)企業(yè)甚至已低于80千瓦時。而多晶硅直接生產(chǎn)成本，也由最初的70美元/公斤降至目前的2540美元/公斤左右，少數(shù)多晶硅企業(yè)的生產(chǎn)成本已降至20美元/公斤，達(dá)到國際先進(jìn)水平。而且大部分企業(yè)仍在優(yōu)化工藝，以期進(jìn)一步降低生產(chǎn)能耗和成本。規(guī)劃中對于我國多晶硅產(chǎn)業(yè)在“十一五”期間的發(fā)展給予了充分的肯定，將高純多晶硅列為“十二五”發(fā)展重點(diǎn)，并指出“支持骨干企業(yè)做優(yōu)做強(qiáng)，到2015

12、年多晶硅領(lǐng)先企業(yè)達(dá)到5萬噸級，骨干企業(yè)達(dá)到萬噸級水平”，“多晶硅生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保水平的同步提高，到2015年平均綜合電耗低于120千瓦時/公斤”。污染問題得到有效解決多晶硅的環(huán)保問題并不存在技術(shù)瓶頸，“污染源”單純、易處理、易防控。多晶硅生產(chǎn)本身單位電耗較高，但同時也具有高技術(shù)含量、高附加值、高產(chǎn)值的特點(diǎn)，而且其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)比較單一(主要為電力)，其單位產(chǎn)值的綜合能耗與其他行業(yè)相比并不太高。目前行業(yè)主流能耗達(dá)到80150千瓦時/公斤多晶硅，多晶硅生產(chǎn)每單位工業(yè)增加值的耗能在0.61噸標(biāo)準(zhǔn)煤的水平，與全國單位工業(yè)增加值能耗平均水平(1.92噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，2010年)相比并不高，

13、是典型的高效節(jié)能產(chǎn)品。節(jié)能降耗技術(shù)得到國內(nèi)企業(yè)一致關(guān)注，是降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。目前相關(guān)技術(shù)仍在不斷研發(fā)，有望能進(jìn)一步降低能耗電耗。而整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈的萬元工業(yè)產(chǎn)值能耗則更低。另外，從“能源再生比”的概念測算，從生產(chǎn)工業(yè)硅到做成太陽能組件，以目前的工藝水平，每公斤硅共耗電小于250千瓦時(含多晶硅生產(chǎn)、單晶拉制/鑄錠、切片、電池片制造、組件封裝等環(huán)節(jié))，而每千瓦太陽能電池需多晶硅原材料7公斤。根據(jù)我國太陽能資源分布情況保守計(jì)算，以每瓦太陽能電池每年可發(fā)電1.5千瓦時左右，太陽能電池的使用年限20年，可以計(jì)算出硅太陽能電池的能源再生比為：1.5201000/(2507)17。也就是說，在制造硅太陽能

14、電池(從工業(yè)硅至電池組)的全過程中消耗的全部電能，在它使用2年左右的時間內(nèi)可被收回。因此，多晶硅產(chǎn)業(yè)不是高能耗產(chǎn)業(yè)。多晶硅生產(chǎn)的環(huán)保問題也是國內(nèi)多晶硅企業(yè)和社會各界所重點(diǎn)關(guān)注的問題。改良西門子法多晶硅生產(chǎn)在工藝過程中(如氯硅烷合成、還原、氫化等)，將伴隨產(chǎn)生大量氫氣、氯化氫、三氯氫硅和四氯化硅等，其中主要的副產(chǎn)物是四氯化硅、氯化氫、氫氣以及高低沸點(diǎn)物。應(yīng)該說，從技術(shù)上來看，多晶硅的環(huán)保問題并不存在技術(shù)瓶頸，相對于其他化工企業(yè)，多晶硅的“污染源”單純、易處理、易防控。目前從我國多晶硅產(chǎn)業(yè)狀況來看，多晶硅生產(chǎn)副產(chǎn)物利用已成為多晶硅規(guī)模化生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。副產(chǎn)物四氯化硅處理方式有多種，其出路或綜合

15、利用的效果直接關(guān)系到多晶硅生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、能耗物耗及環(huán)保，甚至關(guān)系到多晶硅生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。 對于四氯化硅的循環(huán)再利用，國內(nèi)企業(yè)目前布局比較適用的是采取氫化處理方式，將其轉(zhuǎn)化為三氯氫硅再利用，既解決了排放問題，又可以提高多晶硅的產(chǎn)出。目前國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的多晶硅企業(yè)大部分已經(jīng)解決了全物料循環(huán)和清潔生產(chǎn)問題；有的正在技術(shù)改造升級過程中，主要通過外銷、綜合利用和無公害處理等方式加以處理，不再有任意排放的現(xiàn)象。多晶硅生產(chǎn)中所產(chǎn)生的高低沸點(diǎn)物等較難回收的副產(chǎn)物，目前國內(nèi)多數(shù)企業(yè)采用淋洗、堿中和等方式處理，部分企業(yè)也已投入了歧化處理、白炭黑制備等設(shè)備進(jìn)行處理。有效、合理地處理多晶硅的副產(chǎn)物，不僅是減排環(huán)保的

16、要求，也有利于提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此，多晶硅生產(chǎn)造成污染的問題也已得到解決。低價(jià)進(jìn)口產(chǎn)品沖擊國內(nèi)市場韓美等多晶硅大廠不斷加大向中國市場的低價(jià)產(chǎn)品傾銷力度。2011年全球光伏市場跌宕起伏，多晶硅產(chǎn)品市場價(jià)格也是一路下滑，從年初的80美元/公斤降至目前的30美元/公斤，下降幅度達(dá)到60%。這固然有國內(nèi)多晶硅企業(yè)技術(shù)水平提升、成本降低、產(chǎn)能釋放、下游需求縮減的原因，更為重要的原因則是多晶硅產(chǎn)品市場是全球化的市場，國外企業(yè)利用其規(guī)模大、成本低、價(jià)格低廉的優(yōu)勢，吸引國內(nèi)下游廠家，并通過長期合同和高額違約金捆綁下游企業(yè)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。目前國內(nèi)大部分多晶硅企業(yè)無論在技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、創(chuàng)新能力上，還是在資金支

17、持力度、政府支撐扶持力度上，同世界大公司都有很大的差距，競爭力處于明顯弱勢。就國內(nèi)市場來看，國內(nèi)多晶硅的實(shí)際產(chǎn)量仍然遠(yuǎn)小于需求量，但大量進(jìn)口產(chǎn)品激增擠壓國內(nèi)市場，尤其是韓美等多晶硅大廠不斷加大向中國市場的低價(jià)產(chǎn)品傾銷力度。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年我國進(jìn)口多晶硅6.46萬噸，同比上升36%；進(jìn)口額為38億美元，同比上升42%。尤其是韓國從2011年4月超過美國成為我國最大多晶硅進(jìn)口國，出口量占到了我國多晶硅總進(jìn)口的32.2%。為了爭奪中國市場，OCI的長單價(jià)出口價(jià)比國內(nèi)均價(jià)便宜3萬8萬元/噸，現(xiàn)貨價(jià)便宜5萬10萬元/噸，對我國多晶硅市場的沖擊尤為明顯。我國有多晶硅生產(chǎn)企業(yè)近四十家，大部分企業(yè)年生產(chǎn)能力為10003000噸，甚至還有千噸級以下年生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)。有的企業(yè)投產(chǎn)時間不長，技術(shù)消化吸收有待進(jìn)一步完善。2009年以前投建的生產(chǎn)線相對投資成本高，設(shè)備能耗高，因而企業(yè)綜合產(chǎn)品成本相對高。目前多晶硅市場價(jià)格為30美元/公斤，已經(jīng)低于很多國內(nèi)多晶硅企業(yè)生產(chǎn)成本，而在產(chǎn)品價(jià)格下跌過程中，大型企業(yè)的生存能力強(qiáng)，市場反而向龍頭企業(yè)集中。國內(nèi)已有大量多晶硅企業(yè)被迫停產(chǎn)減產(chǎn)，尤其是去年第四季度以來國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)能利用率快速下降，庫存激增，很多企業(yè)已面臨較大的生存威脅。